«Солнечная башня» была разработана в рамках проекта ЕС SUN-to-LIQUID и построена в сотрудничестве с испанским институтом воды IMDEA. Идея ученых заключалась в том, чтобы организовать безотходное, экологичное и энергоемкое производство синтетического топлива с помощью возобновляемых источников энергии. В основу нового решения легли фотоэлектрические панели и система по преобразованию углерода — одного из главных источников выбросов на планете — в полезный дизель и керосин.

Как сообщает New Atlas, пилотная установка работает на концентрации солнечной тепловой энергии. Массив из 169 панелей, площадь каждой из которых составляет три квадратных метра, принимает на себя солнечные лучи и перенаправляет их в 16-сантиметровое отверстие в реакторе башни. Этот реактор, установленный у основания 15-метровой башни, в среднем получает в единицу времени около 50 кВт тепловой энергии.

Полученные тепло используется для запуска двухступенчатого термохимического окислительно-восстановительного цикла. Вода вкупе с чистым диоксидом углерода создает реакцию на основе церия, которая одновременно превращает их в водород и монооксид углерода или синтетический газ. За счет того, что все описанные процессы происходят в одной камере, управляющий инженер может настраивать скорость подачи воды и CO2 для определения состава синтез-газа в режиме реального времени.

В результате станция может генерировать авиационный керосин и дизельное топливо. Ученые отметили, что состав полученных веществ не отличается от материалов, используемых авиакомпаниями и автопроизводителями, а значит технология может быть масштабирована и перенесена на коммерческие отрасли. Однако перед этим авторам придется оптимизировать эффективность своего решения.

Согласно результатам исследования, ученые запускали башню в течение девяти дней, выполняя от шести до восьми термохимических циклов в день, если это позволяла погода. Каждый цикл длился в среднем 53 минуты, а общее время эксперимента составило 55 часов. Несколько циклов пришлось остановить из-за перегрева, когда температура в реакторе превысила заданные 1450 °C и дошла до критической отметки 1500 °C. За это время ученым удалось собрать около 5 191 литра синтез-газа, что примерно соответствует 4% эффективности в использовании собираемой энергии солнца.

По словам руководителя проекта Альдо Штайнфельда, команда нацелена на коммерческие сценарии использования, поэтому намерена увеличить эффективность станции минимум до 15%.